2009 01 025348

C W vnl 4*.-n $ I. IXiłTv    W.rwwj 2iQ7

ISBN v?l-*V$M5J2*K1.' C by W r*N 20*0

14. Chemia środowiskowa koloidów i powierzchni

2.    Wykaż, że wartość zdolności kationowymiennej (CKC) wyrażona w jednostkach cmol(+) kg ¹ jest liczbowo taka sama jak w przypadku zastosowania jednostek meq 100-g^_l. Wyjaśnienie jest podane w rozdz 18.

3.    Stwierdzono, że próbka osadu zawierająca 47% ilu i 3.2% materii organicznej ma zdolność kat jonowymienną 10.5 cmol(-t-) • kg '. Przyjmując, że materia organiczna wykazuje CKC 210 cmolt f > kg wykaz, ze minerałem ilastym może być kaolinu, lecz mc montmorylonit.

4.    Próbka osadu z pewnego jeziora składa się w 23% z materii organicznej i 77% frakcji mineralnej. Ta ostatnia zawiera 42% minerałów ilastych, 24% mułu i 11% piasku. Minerały ilaste to w 90%' kaolinie i 10% haloizyt. Oblicz przybliżoną zdolność kationowymienną próbki [cmolt+) • kg^-1].

5.    Wśród posiaci fosfoiu występujących w osadach stwierdzono:

a)    fosfor organiczny.

b> apatyt |Ca<(PO*)-,lF. Cl. Olli jest jedną z postaci tego minerału], c) postaci adsorbowanc na powierzchni uwodnionych tlenków żelaza! III i. d> postaci związane z minerałami ilastymi.

Jaki wpływ na rozpuszczalność każdej z tych postaci fosforu może mieć pF. otaczającego środowiska wodnego?

6.    a) Korzystając z rys. 10.Z.1, zaproponuj sposób, w jaki może dojść do uwolnienia fosforu z osadów dennych bogatych w zelazo

b)    PizepuAvadzająe doświadczenie wykazano, że fosfor jest uwalniany z osadu w waiunkach ciemności⁶, ale jest gromadzony w osadzie, gdy zostaje wystawiony na działanie światła. Zaproponuj wytłumaczenie tej obserwacji.

7.    Zachowanie się ołowiu w układach gleba/woda opisano równaniem I.angmuira. Wykorzystując eksperymenty laboratoryjne przeprowadzone na „czystych” ciałach stałych, określono następujące wartości parametrów w równaniu I-angmuira:

dla ilu    b = 32(XD L mol^-'

r*y,, = 4 • 10"^J mol ■ g ¹

dla materii organicznej b = 10 (XX) I. mol ¹

Cu,, = 4 • 10"⁴ mol • g^-1

a)    Wykorzystaj te wartości do obliczenia stężenia ołowiu (w pg L ¹ lub ppb) rozpuszczonego w wodzie pozostającego w równowadze z dcm zawierającym 5 ppm zuadsorbowanego ołowiu i z materią organiczną również zawierającą 5 ppm zaadsorbowanego tego pierwiastka.

b)    Wykorzystaj informację z tego pytania do przewidzenia względnej ruchliwości ołowiu (uwalnianego podczas spalania paliwa) osadzanego na przydrożnych glebach bogatych w iły wobec tych bogatych w substancje organiczne.

8.    W jakich warunkach równania I.angmuira i Kreundlicha mogą mieć tę samą postać?

9.    Wartość K_tm często jest wykorzystywana do opisu migracji pestycydów w wodzie uwięzionej w porach gleby, natomiast rzadziej jest ona stosowana do opisu zachowania się organicznych substancji zanieczyszczających wodę gruntową Wytłumacz dlaczego.

10. Jedną z metod wyznaczania wartości K,_m jest procedura polegająca na wytrząsaniu mieszaniny badanej substancji, oktanolu i wody do momentu ustalenia się stanu równowagi, a następnie dokonaniu pomiaru stężenia substancji w obu fazach. Ta bezpośrednia metoda jest jednak trudna w wykonaniu Wartość A'<m można również obliczyć na podstawie czasów retencji wyznaczonych metodą chromatografii cieczowej w odwróconym układzie faz. Podaj podstawy tej metody.

'P.A. Moorc Jr.. K R. Reddy. D.A. Graetz. ..Phosphorus gcochcmistry in the sediment-water column of a hypcrcutrophic lukc". J. Emiron. QimI. . 20. 869 (1991).